±800kV直流换流站设计规范 GB/T50789-2012(2022年版)
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8.2 建筑

8.2.1 换流站建筑物应包括阀厅(含高、低端阀厅)、控制楼(含主、辅控制楼)、站用电室、继电器小室、综合水泵房、雨淋阀间(或泡沫消防间)、综合楼、检修备品库、车库、警卫传达室等。其他建筑物如户内直流场、配电装置室(楼)、取水泵房(或深井泵房)、换流变压器检修车间等是否设置应根据工艺方案确定。

8.2.2 换流站建筑物应根据站址所在地区的气候条件进行平面布置和朝向选择。建筑体型系数、围护结构传热系数、窗墙面积比应符合现行国家标准《工业建筑节能设计统一标准》GB 51245的有关规定。

8.2.3 此条删除。

8.2.3A 阀厅、控制楼、户内直流场、配电装置室(楼)、换流变压器检修车间、站用电室、继电器小室、综合楼的屋面防水等级应为I级,其他建筑物的屋面防水等级宜为Ⅱ级。建筑屋面防水设计应符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345的有关规定。

8.2.4 阀厅与控制楼应采用联合布置;当设有户内直流场时,户内直流场与阀厅宜采用联合布置。

8.2.5 阀厅应采取六面体电磁屏蔽措施。

8.2.6 阀厅应具有优良的气密性能,所有孔隙均应封堵密实。

8.2.7 阀厅零米层的出入口设置应符合下列规定:

    1 每幢阀厅应至少设置两个出入口,当阀厅与控制楼组成联合建筑时,其中一个出入口应通往室外,另一个出入口宜通往控制楼。

    2 每幢阀厅应有一个出入口作为运输通道,其净空尺寸应满足阀厅内最大设备的搬运要求和换流阀安装检修用升降机的出入要求。

    3 阀厅各出入口应采用向疏散方向开启的、满足40dB隔声性能指标要求的电磁屏蔽门,与控制楼之间的出入口联系门还应满足1.50h耐火极限的要求。

8.2.8 阀厅内部宜设置架空巡视走道,巡视走道的设置应符合下列规定:

    1 巡视走道的临空侧和顶部均应采用钢丝网进行封闭。

    2 巡视走道宜通至阀塔上部屋架区域,且宜靠近阀塔布置。

    3 当阀厅内设有膨胀水箱时,巡视走道宜通至该区域。

    4 巡视走道宜设置一个通往控制楼的出入口,出入口联系门应采用向控制楼方向开启的满足1.50h耐火极限和40dB隔声性能指标要求的电磁屏蔽门。

8.2.9 阀厅与控制楼之间应设置固定式观察窗,观察窗的位置和尺寸应便于工作人员对阀厅内部进行观察,观察窗应满足电磁屏蔽、1.50h耐火极限及40dB隔声性能指标要求。

8.2.10 阀厅外墙不应设置采光窗。

8.2.11 阀厅设置的通风百叶窗或通风机应采取可靠的电磁屏蔽、气密和防水措施,通风百叶窗或通风机的叶片应设自动启闭装置。

8.2.12 阀厅与换流变压器之间应采用防火墙进行分隔,防火墙的耐火极限不应低于3.00h,其高度不应低于阀厅屋面檐口;当阀厅屋面围护结构的耐火极限低于0.50h时,防火墙的高度应高出阀厅屋面檐口0.5m以上;防火墙的宽度应使其最外缘与换流变压器外轮廓的距离满足防火间距要求(图8.2.12-1、图8.2.12-2)。

图8.2.12-1换流变压器至阀厅山墙侧距离>10m

 

图8.2.12-2换流变压器至阀厅山墙侧距离≤10m

8.2.12A 阀厅的顶棚和墙面应采用A级不燃性装修材料,地面应采用不低于B1级的难燃性装修材料。

8.2.13 阀厅围护结构上的设备、管道、电缆桥架等开孔部位应在安装完毕后实施封堵,开孔封堵除应满足围护系统的整体电磁屏蔽、气密、防水、隔热、隔声等性能要求外,还应符合下列规定:

    1 阀厅与换流变压器之间的防火墙上的套管开孔应待套管安装完毕后采用封堵结构进行封堵,封堵结构应满足3.00h耐火极限、防涡流、结构强度和稳定性等要求;当封堵结构本身不足以抵抗爆炸冲击时,应在封堵结构与换流变压器之间增设抗冲击结构。

    2 当阀厅与控制楼组成联合建筑时,其相邻墙体上的设备、管道、电缆桥架的开孔与设备、管道、电缆桥架之间的缝隙应采用满足3.00h耐火极限要求的防火封堵材料填充封堵密实。

    3 阀厅无防火要求围护结构上的设备、管道、电缆桥架的开孔与设备、管道、电缆桥架之间的缝隙宜采用不燃材料填充封堵密实。

8.2.14 控制楼内的功能用房可包括主控制室、控制保护设备室、交流配电室、电气蓄电池室、通信机房、通信蓄电池室、阀冷却设备室、空调设备室、通风机房、安全工器具间、二次备品及工作间、交接班室、会议室、办公室、资料室、卫生间等。

8.2.15 控制楼宜采用两层或三层布置,各楼层的布置应符合下列规定:

    1 交流配电室、电气蓄电池室、阀冷却设备间、换流变压器接口屏室等宜布置在首层,其中电气蓄电池室宜靠外墙布置,阀冷却设备间应靠外墙且与阀外冷却装置毗邻布置。

    2 主控制室、交接班室、控制保护设备室、通信机房、会议室、办公室等宜布置在第二层或第三层,其中主控制室、会议室、办公室宜靠外墙布置,交接班室宜靠近主控制室布置。

    3 主控制室、交接班室、会议室、办公室所在的楼层应设置卫生间。

    4 控制保护设备室、交流配电室、通信机房、蓄电池室等设备用房内部不应布置给排水管道,且不应布置在卫生间及其他易积水房间的下层。

    5 当控制楼与阀厅组成联合建筑时,控制楼首层宜设置阀厅安装检修用升降机停放位,相关通道的宽度及布置应满足安装检修用升降机的通行和转弯要求。

8.2.16 控制楼的出入口、走道及疏散楼梯设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB 50229的有关规定,且应符合下列规定:

    1 首层出入口布置应满足控制楼的安全疏散要求,主出入口应与站区主要道路衔接。

    2 控制楼各楼层的功能用房与楼梯之间应通过走道进行联系,走道布置应满足运行、巡视、检修、安全疏散等要求。

    3 此款删除。

    3A 每层安全出口的数量应根据每层建筑面积确定:每层建筑面积小于或等于400㎡时,可设置1个安全出口;每层建筑面积大于400㎡时,应设置2个安全出口。

    4 此款删除。

    4A 疏散楼梯间应能天然采光和自然通风,并宜靠外墙设置;当不具备天然采光和自然通风条件时,应按防烟楼梯间设置。

    5 安全出口、走道、疏散楼梯等部位应设置灯光疏散指示标志和消防应急照明灯具。

    6 当屋面布置了工艺设备时,应设置通往该屋面的楼梯;当屋面未布置工艺设备时,宜设置通往该屋面的带安全护笼的屋面巡视及检修钢爬梯。

8.2.17 控制楼各建筑构件的燃烧性能和耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定,各功能用房的内部装修材料应符合现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222的有关规定,且应符合下列规定:

    1 当控制楼与阀厅组成联合建筑时,其相邻墙体应满足3.00h耐火极限要求,该墙上的门窗应采用满足1.50 h耐火极限要求的甲级防火门窗,设备、管道、电缆桥架的开孔封堵应符合本规范第8.2.13条的相关规定。

    2 此款删除。

    2A 交流配电室、蓄电池室、空调设备室、通风机房的墙体耐火极限不应低于2.00h,楼板耐火极限不应低于1.50h,门应采用向疏散方向开启的、满足1.50h耐火极限要求的甲级防火门。

    3 电缆、管道竖井在各楼层的楼板处以及与房间、走道等相连通的孔洞部位均应采用防火封堵材料封堵密实;电缆、管道竖井壁的耐火极限不应低于1.00h,井壁上的检查门应采用向竖井外侧开启的、满足0.50h耐火极限要求的丙级防火门。

    4 此款删除。

    4A 交流配电室、蓄电池室、空调设备室、通风机房、楼梯间的顶棚、墙面和楼(地)面均应采用A级不燃性装修材料;主控制室的顶棚和墙面应采用A级不燃性装修材料,其他部位应采用不低于B1级的难燃性装修材料。

    5 控制楼墙体、屋面围护结构保温材料的燃烧性能不应低于B1级,其表面应采用不燃材料作为防护层。

8.2.18 控制楼内应设置起吊设施,宜结合建筑层数、安装检修要求设置吊物孔(含单轨吊)或电梯。

8.2.19 当控制楼设置地下电缆夹层时,应满足防火、疏散、通风、排烟、防水、排水、防潮、防小动物等技术要求。

8.2.20 控制楼各楼层层高应结合设备净空要求、工艺管道布置、结构构件尺寸及室内空间尺度等因素综合确定。

8.2.21 主控制室、会议室、办公室的室内背景噪声级(A声级)不应大于60dB(A)。

8.2.22 主控制室、控制保护设备室、通信机房、交流配电室、办公室、会议室等房间应具有均匀的照度,设备、灯具及采光窗的布置应避免工作面产生眩光。

8.2.23 此条删除。

8.2.23A 控制楼设备用房顶棚上的空调送风、回风口不应布置在工艺设备的正上方。

8.2.24 户内直流场零米层出入口不应少于两个,其中应有一个出入口作为运输通道通往室外并与站区主要道路衔接,其净空尺寸应满足户内直流场内最大设备的搬运要求。

8.2.25 此条删除。

8.2.25A 户内直流场的顶棚和墙面应采用A级不燃性装修材料,地面应采用不低于B1级的难燃性装修材料。

8.2.26 户内直流场宜设置固定式采光窗。当户内直流场设置通风百叶窗或通风机时,通风百叶窗或通风机的叶片应设自动启闭装置。

8.2.27 当阀厅、户内直流场、配电装置室(楼)等建筑物屋面采用复合压型钢板围护系统时,应采取抗风、防水技术措施。

8.2.28 阀厅、户内直流场等建筑物屋面应设置带安全护笼的巡视及检修钢爬梯,钢爬梯与主体结构应连接牢固。

8.2.29 阀厅、户内直流场、配电装置室(楼)、控制楼等建筑物的楼(地)面饰面材料应符合下列规定:

    1 阀厅地坪应采用耐磨、抗冲击、抗静电、不起尘、防潮、光滑、易清洁的饰面材料。

    2 户内直流场、配电装置室(楼)地坪应采用耐磨、抗冲击、不起尘、光滑、易清洁的饰面材料。

    3 此款删除。

    3A 控制楼的主控制室、控制保护设备室、通信机房楼面应采用耐磨、抗静电、光滑、不起尘、易清洁的饰面材料;交流配电室、蓄电池室、阀冷却设备室、空调设备室、通风机房、走道楼(地)面应采用耐磨、光滑、不起尘、易清洁的饰面材料;卫生间楼(地)面应采用防水、防滑、易清洁的饰面材料。

 

条文说明
8.2.1 本条明确了换流站所包含的建筑物。
    本次局部修订将“气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)室”改为“配电装置室(楼)”,适用范围更广。
    考虑到目前国内大多数在运±800kV换流站的生产和生活用水水源以城镇自来水管网供水方式为主,通过江河、湖泊或地下水取水越来越少,取水泵房(或深井泵房)已不再是换流站的必备建筑物,取水泵房(或深井泵房)是否设置应根据换流站水源选择方案确定。
    考虑到目前国内在运±800kV换流站均未设置油泵房,本次局部修订取消了该建筑物。
8.2.2 2017年以前,我国未针对工业建筑制订节能设计标准,工业建筑参照国家标准《公共建筑节能设计》GB50189-2015进行建筑节能设计。自2018年1月1日起,国家标准《工业建筑节能设计统一标准》GB51245-2017正式施行,工业建筑节能设计有了执行标准。鉴于换流站生产和辅助生产建筑物均属于工业建筑的范围,因此本次局部修订对建筑节能设计的引用标准进行了修改。
8.2.3 此条删除。
8.2.3A 原国家标准《屋面工程技术规范》GB50345一2004将建筑屋面防水等级划分为4个等级,现行国家标准《屋面工程技术规范》GB50345-2012将建筑屋面防水等级分为2个等级,即Ⅰ级(重要建筑和高层建筑)和Ⅱ级(一般建筑),设防要求分别为:I级防水等级屋面按两道防水设防,Ⅱ级防水等级屋面按一道防水设防。本次局部修订依据国家标准《屋面工程技术规范》GB50345-2012对建筑屋面防水等级的划分规定,将换流站建筑物屋面防水划分为2个等级,其中,阀厅、控制楼、户内直流场、配电装置室(楼)、换流变压器检修车间、站用电室、继电器小室属于主要生产建筑,综合楼属于重要的附属生产建筑物,屋面防水等级应为I级;除上述建筑物外,其他建筑物的屋面防水等级宜为Ⅱ级。
8.2.5 为了防止阀厅内的换流阀组换相时产生的电磁波信号对阀厅外的电气设备和邻近通信系统形成干扰,同时也为了防止外部电磁波信号对阀厅内的电气设备形成干扰,阀厅应采取电磁屏蔽措施,使阀厅成为一个由六面体金属板(网)构成的、能够防止电磁波信号进入或逃逸的、导电性能优良的法拉第金属笼体(Faraday Cage),并与主接地网形成可靠的导电连接。阀厅对外出入口、与控制楼之间的通行门均应采用电磁屏蔽门,与控制楼之间的观察窗应采用电磁屏蔽窗,上述门窗应与阀厅墙面、地面电磁屏蔽板(网)进行导电连接,以构成导电性能优良的电磁屏蔽体。电缆/光缆桥架、阀内冷却水管、空调送风/回风管、事故排烟风机等穿墙开孔处应采取适当的金属板(网)电磁屏蔽措施。
8.2.6 换流阀对空气洁净度要求很高,为防止灰尘进入,工艺上通过空调系统对阀厅室内进行加压送风并维持5Pa~30Pa的微正压,以保持阀厅室内空气的洁净度,因此本条对阀厅的气密性能提出了明确要求。
8.2.7 根据对目前国内已投运的±800kV直流换流站的阀厅建筑设计的掌握情况,同时依据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016和《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB50229的相关规定,本条对阀厅零米层出入口的设置、净空尺寸、门的开启方向及性能参数等做出了明确要求。
8.2.8 本条对阀厅内部的架空巡视走道做出了规定。
    4 本款明确了巡视走道出入口的设置,明确了出入口联系门的隔声性能、开启方向、防火、屏蔽等性能要求;由于阀厅内为无人环境,且该走道使用频率极低,故该走道可只设置一个通往控制楼的出入口。
8.2.10 如果阀厅设置了采光窗,采光穿的玻璃一旦破碎,阀厅的气密性能就会丧失,这将危及阀厅内部设备的安全和稳定运行。
因此,本条规定阀厅不应设置采光窗。
8.2.12 原规范中“阀厅其他部位梁、柱和屋盖等承重构件可采用无防火保护的钢结构”是依据国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2006第3.2.4条、第3.2.8条做出的。在国家标准《建筑设计防火规范》GB50016一2014(2018年版)的相关条文中,已对二级耐火等级单层厂房结构构件的耐火极限要求进行了修改,即:柱的耐火极限不应低于2.00h、梁的耐火极限不应低于1.50h、屋顶承重构件的耐火极限不应低于1.00h,其耐火极限要求明显提高。为了与国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)的规定保持一致,本次局部修订将“阀厅其他部位梁、柱和屋盖等承重构件可采用无防火保护的钢结构”的内容取消,阀厅结构构件的耐火极限应满足国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)的要求。
    由于换流阀组对空气洁净度的要求很高,为了防止阀塔上方钢结构构件涂刷的防火涂料剥离脱落之后附着到换流阀本体表面,在选用防火涂料时,应采用不易剥离脱落的薄型防火涂料。
    阀厅与换流变压器之间的防火墙的高度“不应低于阀厅屋面檐口”“当阀厅屋面围护结构的耐火极限低于0.50h时,防火墙的高度应高出阀厅屋面檐口0.5m以上”“防火墙的宽度应使其最外缘与换流变压器外轮廓的距离满足防火间距要求”的规定是本次局部修订新增内容,这是参照国家标准《建筑设计防火规范》GB50016一2014(2018年版)第6.1.1条做出的规定,目的是防止与阀厅毗邻布置的换流变压器发生火灾事故时,火焰通过阀厅侧墙和屋面窜入阀厅内部,提高了阀厅的防火安全性。
8.2.12A 本条是本次局部修订新增内容。阀厅的顶棚和墙面采用A级不燃性装修材料,地面采用不低于B,级的难燃性装修材料是依据国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-2017,以及换流站建设的实际情况做出的规定。
8.2.13 考虑换流变火灾事故时,通常伴随爆炸发生,故阀厅与换流变压器之间的防火墙上的套管开孔封堵结构体系除满足防火性能要求外,还应满足抗冲击性能要求。当封堵结构本身不足以抵抗爆炸冲击时,应在封堵结构与换流变压器之间增设抗冲击结构。
    目前阀厅与换流变压器之间的防火墙上的套管开孔封堵抗冲击结构通常采用钢结构,其由钢龙骨和钢板组成,材质为不锈钢。
8.2.16 本条对控制楼的出入口、走道及疏散楼梯设置做出了规定。
    4A 楼梯间作为人员疏散的安全通道,也是消防员进入建筑进行灭火救援的主要路径,应保证人员在楼梯间内疏散时光线较好,有条件时应采用天然采光。此外,楼梯间应尽可能采用自然通风,这样在发生火灾事故时,能迅速排除楼梯间内的烟气,确保人员安全疏散。楼梯间靠外墙设置,对楼梯间天然采光和自然通风非常有利。若楼梯间不具备天然采光和自然通风条件,应按防烟楼梯间进行设计,并采用风机对风道加压送风,为人员疏散提供安全保障。
8.2.17 本条对控制楼各建筑构件的燃烧性能和耐火极限以及各功能用房的内部装修材料做出了规定。
    1 当控制楼与阀厅组成联合建筑时,出于防火考虑,与阀厅相邻的控制楼墙体应按满足3.00耐火极限要求的防火墙进行设置,与之相适应,门窗应采用满足1.50h耐火极限要求的甲级防火门窗。
    4A 考虑配电室、蓄电池室等为站内各类动力设备用房,这些设备的正常运转对火灾的监控和扑救是非常重要的;空调设备间、通风机房、楼梯间等对疏散逃生以及扑救非常重要,故强制要求全部使用A级材料装修。换流站主控室为全站设备管理中枢,设备失火后影响面大,会造成重大损失,其内部装修材料防火等级须做强制要求。
8.2.19 从目前国内已投运换流站的情况来看,进出控制楼的电缆有的是采用电缆沟敷设,也有的是采用地下电缆夹层敷设,具体采用哪种敷设方案取决于工艺布置和运行、检修习惯。如果采用电缆沟敷设方案,需要解决的技术问题和采取的技术措施要少一些;如果采用地下电缆夹层敷设方案,则需要综合考虑建筑防火、疏散、通风、排烟、防水、排水、防潮、防小动物等技术措施。
8.2.21本次局部修订将室内背景噪声级(A声级)的限值由50dB(A)调整为60dB(A),与现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087的规定保持一致。此外,本次局部修订在原有主控制室的基础上,新增了会议室、办公室等工作场所。
8.2.27 从国内在运±800kV换流站的情况来看,阀厅、户内直流场、配电装置室(楼)等主要生产建筑物屋面均采用了复合压型钢板围护系统,国家标准《屋面工程技术规范》GB50345-2012第4.9.1条规定I级防水等级屋面应采用360°咬口锁边连接外层压型金属板和防水垫层组成的围护系统,第4.9.7条规定咬口锁边连接压型金属板屋面排水坡度不宜小于5%。对于阀厅、户内直流场、配电装置室(楼)等屋面防水等级为I级的建筑物,其复合压型钢板屋面的外层板建议采用360°咬口锁边连接方式,屋面排水坡度按不小于5%考虑。
    由于压型钢板具有自重较轻的特点,在风吸力、风压力反复作用下,屋面板(特别是屋面角部、边缘带、檐口、屋脊等部位)容易被掀开,继而影响到阀厅的正常运行并危及设备安全,因此采用复合压型钢板的建筑屋面应采取可靠的抗风措施,以确保压型钢板与压型钢板、压型钢板与固定支座之间连接牢固,同时对屋面角部、边缘带、檐口、屋脊等重点部位进行抗风加强处理,并对压型钢板与压型钢板、压型钢板与泛水板之间的所有缝隙采取严密的封堵处理措施。

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